人教版（2019）必修第一册《4.2 实验：探究加速度与力、质量的关系》2021年同步练习卷（15）

• 1．某同学将力传感器固定在小车上，然后把绳的一端固定在传感器拉钩上，用来测量绳对小车的拉力，探究在小车及传感器总质量不变时加速度跟它们所受拉力的关系，根据所测数据在坐标系中作出了如图2所示的a-F图象。（重力加速度取9.8m/s²）
  （1）图线不过坐标原点的原因是

  。
  （2）如图3为某次实验得到的纸带，s₁、s₂是纸带中两段相邻计数点间的距离，相邻计数点时间为T，由此可求得小车的加速度大小为

  （用s₁、s₂、T表示）。
  （3）由图象求出小车和传感器的总质量为

  kg。
  （4）本实验中若仍用砂和桶的重力表示绳子的拉力（小车及传感器的总质量始终远大于砂及桶的总质量），从理论上分析，该实验图线的斜率将

  （选填“变大”或“变小”）。
  （5）同学们通过实践，结合理论分析得出：无论如何增加砂和桶的重力，小车运动加速度都不可能超过

  m/s²。
  组卷：57引用：4难度：0.6

  解析

• 2．某同学用如图所示装置探究加速度与合外力关系实验。在气垫导轨的右端固定一个光电门，将带有挡光片的滑块放在气垫导轨上，滑块用固定在气垫导轨左端的力传感器连接。滑块和挡光片的质量为m。
  
  （1）实验前，用游标卡尺测量挡光片的宽度，示数如图乙所示，则挡光片的宽度d=

  mm；
  （2）将气垫导轨的左端适当垫高，开动气源，待滑块稳定时，记录力传感器的示数F；撤去力传感器，让滑块在A点由静止释放，记录滑块通过光电门时挡光片挡光时间t,滑块通过光电门的速度大小为

  （用物理量字母表示）；
  （3）改变气垫导轨左端的高度，重复步骤（2）多次，测得多组F、t,要探究加速度与合外力的关系，还需要测量的物理量为

  （写出物理量的名称和符号）；
  （4）将测得的F、t在

  1

  t

  2

  -F图象中描点作图，如果作出的图象为过原点的一条直线，且直线的斜率为

  （用题中测量物理量字母表示），表明物块的质量一定时，加速度与合外力成正比。
  组卷：27引用：3难度：0.6

  解析

• 3．某实验小组用如图所示（左图为侧视图、右图为俯视图）装置探究“质量一定时，加速度与合外力成正比”的实验，保持两小车质量相同，绳子下端悬挂的钩码质量不同。实验时，同时释放两小车，经过一段时间后，使两小车同时停止运动。
  
  （1）本实验

  （填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力。
  （2）本实验

  （填“需要”或“不需要”）满足小车质量远大于钩码质量。
  （3）本实验中需要测量的物理量有

  。
  A．研究对象小车的质量M
  B．两小车运动时间小t₁、t₂
  C．砝码及砝码盘的质量m₁、m₂
  D，两小车运动的位移x₁、x₂
  （4）本实验测量数据只要满足表达式

  [用（3）中测量的物理量表示]，即可达到实验目的。
  组卷：15引用：2难度：0.6

  解析

• 9．为了“验证牛顿第二定律”的正确性，采用如图甲所示的实验装置，带滑轮的长木板水平固定，实验过程始终保持跨过小车上的光滑定滑轮的两根细线均与长木板平行，且与拉力传感器相连的细线沿传感器轴线方向。
  
  （1）打点计时器使用

  （选填“交流”、“直流”）电。
  （2）为了使小车所受的合力等于拉力，应该

  （选填“平衡摩擦力”、“m_砂＜＜m_桶”）。
  （3）进行（2）的实验操作后，得到数据纸带乙，A、B、C、D、E为5个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个计时点未画出。已知打点计时器的工作频率为50Hz,可求出小车的加速度a=

  m/s²（结果保留2位有效数字）。
  （4）砂桶总质量为m,拉力传感器读数为F，小车质量为M，加速度为a,如果表达式

  成立（用字母表示），则说明牛顿第二定律正确。
  组卷：118引用：5难度：0.8

  解析

• 10．在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，采用如图甲所示的装置。
  
  （1）本实验应用的实验方法是

  。
  A．控制变量法
  B．假设法
  C．理想实验法
  （2）下列说法中正确的是

  。
  A．在探究加速度与质量的关系时，应改变小车所受拉力的大小
  B．在探究加速度与外力的关系时，应改变小车的质量
  C．在探究加速度a与质量m的关系时，作出a-

  1

  m

  图象容易更直观判断出二者间的关系
  D．无论在什么条件下，细线对小车的拉力大小总等于砝码盘和砝码的总重力大小
  （3）在探究加速度与力的关系时，若取车的质量M=0.5kg,改变砝码质量m的值，进行多次实验，以下m的取值最不合适的一个是

  。
  A．m₁=4g
  B．m₂=10g
  C．m₃=40g
  D．m₄=500g
  （4）在平衡小车与长木板之间摩擦力的过程中，打出了一条纸带如图乙所示．计时器打点的时间间隔为0.02s.从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离，根据图中给出的数据求出该小车的加速度a=

  m/s²（结果保留两位有效数字）。
  （5）如图丙所示为甲同学在探究加速度a与力F的关系时，根据测量数据作出的a-F图象，说明实验存在的问题是

  。
  组卷：108引用：19难度：0.5

  解析